基于ProE的定位件三维标准件库的设计与实现.pdf

第 3 期 总第 1 8 4期 2 0 1 4年 O 6月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL E NGI NEERI NG AUT0MAT1 0N No 3 J u n 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 4 0 3 0 0 6 4 0 3 基于 P r o E的定位件三维标准件库的设计与实现 徐倩 李 昊 1 北京市工贸技师学院 机 电分 院 北京 1 0 2 2 0 6 2 公 安部 第一研 究所 安检 事业部 北京 1 0 2 2 0 0 摘要 机械设 计中标准件 需经常用 但 又缺 乏相应的标 准件库 需针对不 同尺寸的模型反复建模 导致设 计 效 率降低 针 对这 一问题 以标 准件 中的定位件 为例 使 用 P r o E软 件的族表 功 能 建 立 了 P r o E环境 下 定位 件标 准件 库 该 方法简单实用 可对库 内文件进行有效的管理和配置 对于提高定位件乃 至整个工装 的 设 计水平 和设计效率都具有 良好的效果 关键词 标 准件库 定 位件 P r o E 族表 中图分类号 TP 3 1 5 文献标识 码 A 0 引 言 通过 对机 械产 品 生 产 流程 的分 析 发 现 以 我 国 现 有 工 业水 平 在 整个 产 品研制 周期 中 生 产 准备所 需 的 时间 一般 占到 整个 周期 的 5 O 以上 而 其 中工 艺 装 备 的设 计制 造又 占生 产准 备 时 间的 5 O 以上 且 在 工 艺 装备 的设计制造中有 7 O 9 6 以上的时间是用于夹具的 设计 和制 造口 针对 此 种 情 况 在 现 代 制 造 企业 中 为满足在多品种 小批量生产 中快速设计的要求 开始 越来越广泛地应用数控机床加工 而定位件作为夹具 中的重要零件 其设计周期 的长短对 于产 品的整个开 发周 期有 着重 要 影 响 因 此 在产 品加 工 前 根 据 产 品 要求 建立一个参数化的三维定位件标准件库 可以有 效地减少工艺设计人员 的重复性工作 提高工作效率 1定位 件标 准件 库 的建库 分析 P r o E n g in e e r 三维 软 件 简 称 P r o E软 件 具 有 基于特征 全尺寸约束 尺寸驱动设计修改 全数据相 关等特点 是当今世界主流的 C A D C AM 设计软件之 一 在国内产品设计领域中占据重要位置 经对 比分 析 本文最终选定基于 P r o E软件进行定位件标准件 库 的设计 与开 发 在 P r o E软件 环 境 下 进行 二 次 开 发 的常 用 方 法 主 要 包 括 P r o T o o lk it程 序 用 户 定 义 特 征 功 能 UD F 和族表功能 F a mi ly Ta b le 对 比这 3种方 法 P r o To o lk it 程序功 能强大 但一般需与 Vc程序 联合使用 操作较为复杂 用户定义特征功能适用于特 定产 品中的特定结构 但在使用前需预先设计好模板 族表功能是相似零件 特征或组件的集合 适用于较为 简单 的标准件 但不适合开发复杂的标准件 比较以上 P r o E软件所提供 的二次开发工具 的 优缺点 考虑到定位件标准件普遍结构较为简单 但需 求种 类 型号较 多 的特点 本 文设计 中采用族 表 功能建 立定 位件 的三维参 数化 标准 件库 2 定位 件标 准件 库参 数 的确定 定位件标准件库包含机床夹具设计中常用的主要 标 准零件 基 本可 以满 足定 位件 设计 装 配时对 标 准零 件的调用 定位件标准件库的构成如图 l 所示 垂 小 定 位 销 鑫 位 销 可 换 固定支承H 支承钉 支承板 六角 头支 承 圆柱 头调节支 承 调节支承 V 形 块 固定V 形块 调 整V 形 块 活动V 形块 图 1 定 位 件 标 准 件 库 的构 成 现以定位件中较为常见 的 V形块为例 参 照最新 的 J B T 8 0 1 8 1 1 9 9 9 机床夹 具零件及 部件 V 形 块 标准 建立其三维标准件库 在参照标准中 V形 块标准件库 中需包含的尺寸参数如图 2所示 在 J B T 8 0 1 8 1 1 9 9 9 机床夹具零件及部件 V 形 块 标准 中 V 形块 标 准 件 共 有 9种 型 号 每 种 型号 中包 含 N D L B H A A1 A 2 b z d d l d 2 h h l 和 T共计 1 6个参数 其具体参 数值 如表 1所示 参 数 T 由以下公 式得 出 T H 0 7 0 7 D一0 5 N 根据表 1中所示 型号 与参数进行建模 时 需完全 实现参数化驱动并建立相关参数之间的关系 如果参 收稿 日期 2 0 1 3 1 0 0 9 修 回日期 2 0 1 3 1 2 0 9 作者简介 徐倩 1 9 8 5 一 女 山东济 宁人 讲师 硕士 主要从事机械制造方面的教学与研究 工作 案 件一 位一 定 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 1 4年 第 3期 徐倩 等 基 于 P r o E的定位件三维标准件库 的设计与 实现 6 5 数变量的个数不能满足尺寸驱动的要求 应在建立模 型时增加约束 例如在进行 V形块建模时 增加了 V 形块斜锥部分与尺 寸 D 之 间 的相 切约束 V 形块上 左 右两边两对通孑 L 之间中心距离相等 3 定 位件 标 准件 库族 表 的建立 建立族表是定位件参数化过程 中最重要 的一步 在族表的建立过程 中 主要分为以下几个步骤 3 1 修改参数符号 修改实体模型中各参数的符号 使其名称与机械 行业标准中标注的代号相一致 以便于族表的处理 4 如存在 P r o E无法识别的符号也可使用其他符号代替 3 2 编辑 族表 项 目 根据相异情况编辑族 表项 目 相异情况可以是尺 寸 参数 特征等 具体操作过程 中则选择会产生差别 的尺寸 特征等属性 这样就可以在各个实例中区分这 些差异 例如 选择菜单栏 工具 一 族表 在出现的 对话框 内选取 插入 一 实例行 对其命名 之后选取 列 如 图 3 a 所示 在新 出现 的对 话框 内选 择 尺寸 作为要添加的项 目 并选择 以添加各个尺寸 如图 3 b 所示 c c l I 一 一 L 技术要求 1 材料 2 O 钢 按G B 6 9 9 的规定 2 热处理 渗碳深度0 8咖 1 2衄 5 8 6 4 H R C 3 其他技术要求按J 1 3 T 8 0 4 4 的规定 图 2 V形块尺寸参数 表 1 V形块尺 寸参 数表 mm d 型号 N D L B H A A1 A2 6 Z d l d 2 h 1 基本 尺寸 极 限偏差 1 9 5 1 0 3 2 1 6 1 O 2 O 5 7 2 5 5 4 0 0 1 2 0 4 5 8 4 5 2 l 4 1 0 I 5 3 8 2 0 1 2 2 6 6 9 4 7 4 0 0 1 2 0 5 5 1 O 5 7 3 1 8 1 5 2 0 4 6 2 5 1 6 3 2 9 1 2 6 8 5 0 0 1 2 0 6 6 1 1 6 9 4 2 4 2 O 2 5 5 5 2 5 2 0 4 O 9 1 2 8 8 5 0 0 1 2 0 6 6 1 1 6 1 l 5 3 2 2 5 3 5 7 0 3 2 2 5 5 O 1 2 1 5 1 2 1 O 6 0 0 1 5 0 9 1 5 8 1 4 6 4 2 3 5 4 5 8 5 4 0 3 2 6 4 1 6 1 9 1 6 1 2 8 十 0 0 1 5 0 1 1 1 8 1 0 1 8 7 5 5 4 5 6 0 1 0 0 4 0 3 5 7 6 1 6 1 9 2 0 1 2 8 0 0 1 5 0 1l 1 8 1 0 2 2 8 7 O 6 0 8 O 1 2 5 5 0 4 2 9 6 2 0 2 5 3 O 1 5 1 O 0 0 1 5 0 1 3 5 2 O 1 2 2 5 9 8 5 8 0 i0 0 1 4 0 5 0 5 0 1 1 O 2 0 2 5 4 O 1 5 1 O 0 0 1 5 0 1 3 5 2 O 1 2 3 0 a 族 表 中插 入行与列 b 选择相应 尺寸项 目 图 3编 辑 族 表项 目 3 3输 入族 表 根据 标准 在 族 表 中依 次 输 入 各 种 不 同 型号 V 形 块的标记代号 以及相对应 的各个参数 值 每个实例 占 据 族 表 的一行 并 插 入 一行 注 释 以便 在 需 要 时 进 行 解 释说 明 3 4校 验族 表 的 实例 族表生成后要执行校验命令 校核各个实例是否 能成功生成 如校验时有 的实例失败 则需要检查原 因 修改模型或族表的约束 参数数值 直到所有实例 都 校 验成 功 3 5锁 定各 实例 为了避免无意间更改 已校验成功 实例 的设定 可 锁 定所 有 实例 零件 使 之无 法变 更 3 6 族表 建 立 完成 通过以上步骤建 立的 V形块 族表如 图 4所 示 在后续使用 中 如需添加型号或修改参数可在此表 中 直 接 编辑 4 定 位件 标 准件库 的 管理和调 用 在一般情况下 零件是通过设置文件的搜索路径 来打开文件的 但对于频繁重复使用 的标准件而言 此 方法显然效率偏低 如对标准件库文件进行以下管理 和配置 即可有效提高其使用效率 4 1 标 准件 的组 织 命 名 定 位件 标准 件 库 按 如 图 1中所 示 的结 构 进 行 分 级 末级为各个标准零件 标准零件命名规则为 对每 一 种标准代号零件采用其汉语拼音命名 如果 同一代 号 中有型号区别 则在其汉语拼音名称后加字母和型 号 7 例如 J B T 8 0 1 8 1 1 9 9 9 机床夹具零件及部 件 V 形块 中的 V 形块 共 有 9种 型号 如表 1所示 则 命名为